高淑云

摘 要：煤炭是我國(guó)的重要礦產(chǎn)資源，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，能源問題也越來越嚴(yán)峻。這使得煤清潔高效利用技術(shù)的重要性日趨突顯。據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)在石化能源之中，超過90%都是煤炭能源，它是工業(yè)發(fā)展以及社會(huì)發(fā)展的關(guān)鍵所在。該文主要探討煤炭清潔高效利用技術(shù)的現(xiàn)狀與促進(jìn)發(fā)展問題。

關(guān)鍵詞：清潔高效 燃煤發(fā)電 煤炭液化

中圖分類號(hào)：F426 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2016）11（a）-0057-02

1 煤炭清潔高效利用的必要性

我國(guó)在石油以及天然氣能源方面的存儲(chǔ)量比較少，但是煤炭資源比較多，所以我國(guó)的能源消耗主要以煤炭為主。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的加快，每年需要更多的電能以供給發(fā)展的需要，這就會(huì)消耗大量的煤炭資源。石化能源的存儲(chǔ)量以及自然的承載能力是非常有限的，因此大力發(fā)展清潔高效的煤使用技術(shù)對(duì)于社會(huì)的可持續(xù)性發(fā)展有著重要的作用和意義。與此同時(shí)，煤炭行業(yè)也需要做好相應(yīng)的轉(zhuǎn)變和革新，做到與時(shí)俱進(jìn)。煤炭行業(yè)與整個(gè)社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步密切相關(guān)，所以在這個(gè)大背景之下，必須加強(qiáng)對(duì)煤炭資源的認(rèn)識(shí)和關(guān)注，以構(gòu)建資源節(jié)約型、生態(tài)和諧型社會(huì)為目的，進(jìn)一步研究與煤炭資源高效清潔利用相關(guān)的技術(shù)和工藝，為社會(huì)的健康發(fā)展做出有效的貢獻(xiàn)。

2 我國(guó)煤炭清潔開發(fā)利用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

2.1 煤炭安全綠色開采

現(xiàn)階段我國(guó)的煤炭開發(fā)技術(shù)逐漸成熟，綠色安全開采也取得了良好的成績(jī)，但是不同的開采地質(zhì)環(huán)境、開采技術(shù)以及實(shí)際災(zāi)害情況、市場(chǎng)供給等都會(huì)對(duì)安全綠色開采方式產(chǎn)生巨大的影響。近年來，安全綠色開采技術(shù)在晉陜蒙寧甘地區(qū)發(fā)展迅速，開采技術(shù)主要為煤與瓦斯共采和保水采煤這兩個(gè)方向。最早進(jìn)行瓦斯抽放和充填開采研究的是我國(guó)的東北地區(qū)；但是目前，處于全國(guó)領(lǐng)軍位置的是華東地區(qū)的瓦斯抽采、充填開采、礦井水處理等幾個(gè)方面；而中南地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造極為復(fù)雜，因而煤炭安全清潔開采受到了很多的限制和約束；新疆地區(qū)則選擇已經(jīng)成熟了的開采技術(shù)。

2.2 煤炭提質(zhì)加工

現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)的選煤廠正在向大型化和模塊化轉(zhuǎn)變，選煤廠規(guī)模在千萬噸級(jí)別的都有20多家，其中規(guī)模最大的可以達(dá)到35 Mt/a。但是國(guó)內(nèi)的工業(yè)水平整體還是低于國(guó)際上的先進(jìn)水平，很多大型的選煤設(shè)備的生產(chǎn)技術(shù)及制造工藝還有待提高，有部分重要的設(shè)備還是以進(jìn)口為主。每年國(guó)內(nèi)需要消耗的型煤超過4 000萬，與散煤和塊煤相比，型煤在燃燒效率、煙塵排放量以及對(duì)環(huán)境的污染等指標(biāo)方面均有很大的優(yōu)勢(shì)，但是現(xiàn)階段并沒有一套完善的與型煤質(zhì)量相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，所以型煤的質(zhì)量常出現(xiàn)問題。當(dāng)下水煤漿的推廣和應(yīng)用非常廣泛，在2020年水煤漿氣化的用煤量估計(jì)會(huì)超過2億噸。國(guó)內(nèi)的煤炭分級(jí)提質(zhì)技術(shù)仍處于發(fā)展階段，在煤焦油和煤氣提取等方面的技術(shù)已經(jīng)得到了深入的研究和發(fā)展，并取得了非常好的成效，被社會(huì)各界所關(guān)注會(huì)重視。

2.3 煤炭清潔燃燒

現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)的煤炭有近80%都是用于燃燒利用的。我國(guó)的超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)已經(jīng)逐漸成熟并有效應(yīng)用到了電力生產(chǎn)之中。國(guó)內(nèi)的燃煤工業(yè)鍋爐行業(yè)中大部分都是中小型鍋爐，容量每小時(shí)不超過35t，并且運(yùn)行效率極低，僅有60%。而現(xiàn)階段新開發(fā)的高效煤粉工業(yè)鍋爐則大大提高了鍋爐的熱效率，最低都可以達(dá)到90%，并且其也符合相關(guān)的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，正在被大力推廣和使用。

2.4 煤炭深加工轉(zhuǎn)化

煤炭清潔利用在未來發(fā)展的重點(diǎn)在于煤制燃料和煤制化工品的研究和發(fā)展。我國(guó)的煤氣化和煤炭液化技術(shù)已經(jīng)位于世界先進(jìn)水平，并且已經(jīng)大規(guī)模投入到了生產(chǎn)實(shí)踐之中，研發(fā)出了十萬噸以及上百萬噸級(jí)別的直接液化裝置。通過上述技術(shù)將煤炭轉(zhuǎn)換成天然氣、醇類物質(zhì)以及烯烴等物質(zhì)，這樣就能夠大大提高煤炭資源的利用率，并且還可以降低污染物的排放量。

2.5 燃煤污染物控制

經(jīng)過一系列的發(fā)展和研究，燃煤污染物控制技術(shù)已經(jīng)得到了很大的進(jìn)步，從過去只能處理少數(shù)幾種污染物，到現(xiàn)在已經(jīng)有效脫除多種污染物。大部分區(qū)域都普及了煙氣脫硫裝置、低MOx燃燒系統(tǒng)等裝置及技術(shù)，并且某些技術(shù)在國(guó)際上還處于領(lǐng)先地位?，F(xiàn)階段燃煤電廠基本都是采用電除塵裝置，該裝置的除塵效果非常好，能夠達(dá)到98%的除塵率?，F(xiàn)今環(huán)保除塵技術(shù)發(fā)展非常迅速，大大降低了燃煤電廠運(yùn)營(yíng)中所排出的污染物，為燃煤發(fā)電機(jī)組開拓了存活的空間。但是在重金屬污染物的去除上，相關(guān)的技術(shù)還不夠成熟，不能有效應(yīng)用在大型燃煤機(jī)組上。與此同時(shí)，在其它工業(yè)鍋爐改造中也可以利用燃煤電廠的脫硫脫硝和除塵技術(shù)，然而最關(guān)鍵的一個(gè)問題就是對(duì)于小規(guī)模裝置的經(jīng)濟(jì)性問題。

2.6 CO2減排技術(shù)（CCS或CCUS）

國(guó)內(nèi)碳捕集和封存技術(shù)（CCS或CCUS）研究重點(diǎn)在于對(duì)關(guān)鍵性技術(shù)的攻克以及建立中試示范性項(xiàng)目。國(guó)內(nèi)在這一方面的投入和重視是非常多的，就大型CCS項(xiàng)目而言，全世界僅有55個(gè)，但中國(guó)就占據(jù)了12個(gè)，超過了1/5。但是碳捕集和碳封存技術(shù)還有很多技術(shù)難點(diǎn)需要攻克和完善。整個(gè)碳捕集和封存成本中，前者占據(jù)了將近80%，這是今后成本控制的主要方向。除此以外，還需要注意在上述技術(shù)應(yīng)用中與管道運(yùn)輸、滲漏等相關(guān)技術(shù)研究和關(guān)注。

3 促進(jìn)煤炭清潔高效利用的對(duì)策與建議

3.1 促進(jìn)科技創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)煤炭利用方式的多樣化

現(xiàn)階段煤炭轉(zhuǎn)化為新型清潔能源已成為煤炭清潔利用的主要形式和發(fā)展趨勢(shì)，其主要轉(zhuǎn)化為液態(tài)、電力、氣態(tài)等形式的能源，在這一過程中需要大量的新型科學(xué)技術(shù)作為支撐。目前，我國(guó)在煤炭清潔生產(chǎn)領(lǐng)域取得了良好的成績(jī)，但是這還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。因此，在今后的煤炭生產(chǎn)利用中必須要加大新技術(shù)的研發(fā)。

3.2 大力推廣煤炭高效潔凈燃燒新技術(shù)

煤炭不同的燃燒方式生產(chǎn)造成的排放物種類和產(chǎn)量都不同，目前使用的低氮氧化物燃燒技術(shù)便是利用改變煤炭組織的燃燒過程，盡可能地降低氮氧化物在燃燒過程中的排放。還可以通過在燃燒的過程中添加脫硫劑這樣的方式來減少CO2的排放，這種技術(shù)被稱作循環(huán)流化床。此外，也可以利用增壓的方式來提升煤炭燃燒的效率。

3.3 改進(jìn)煤炭提質(zhì)和分質(zhì)工藝

對(duì)煤炭進(jìn)行分質(zhì)和分類，使不同類別的煤炭都能夠各盡其用，能夠有效提高資源的利用率，減少環(huán)境污染，促進(jìn)針對(duì)不同品質(zhì)煤炭燃煤設(shè)備的研究開發(fā)，并盡快投入使用。提高煤炭質(zhì)量，降低煤炭的含灰量和含硫量，嚴(yán)格限制低品質(zhì)煤的生產(chǎn)和利用，優(yōu)先將高品質(zhì)煤炭供給民用。

3.4 強(qiáng)化完善煤炭煙氣凈化處理工藝

我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)決定著要做好煤炭煙氣凈化處理工作，因此需要對(duì)煤炭煙氣凈化工藝流程進(jìn)行深入研究，對(duì)其進(jìn)行不斷完善，促進(jìn)煤炭煙氣除塵及脫硫脫氮設(shè)施建設(shè)，做好有害污染物排放的監(jiān)督和監(jiān)測(cè)工作，將主要污染物的排放控制在合理范圍內(nèi)。

4 結(jié)語

綜上，煤炭作為不可再生資源，在面對(duì)世界資源日益枯竭的背景下，對(duì)煤炭生產(chǎn)使用技術(shù)進(jìn)行開發(fā)研制，提升煤炭資源的清潔利用率是非常有意義的。不僅對(duì)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要意義，同樣對(duì)世界生態(tài)環(huán)境、人類的可持續(xù)發(fā)展都是功不可沒的。

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